顏色描述的方式有哪些？在色度學(xué)中，顏色的描述方式大致可以分為兩種：顏色的顯色系統(tǒng)表示法和混色系統(tǒng)表示法。顏色的顯色系統(tǒng)表示法與混色系統(tǒng)表示法是現(xiàn)在存在的兩類可以對(duì)顏色進(jìn)行定量描述的方法。那么，顏色顯色系統(tǒng)和混色系統(tǒng)都有哪些類型？本文對(duì)顏色描述的方式及顯色系統(tǒng)和混色系統(tǒng)的類型做了介紹。
顏色描述的方式：
人類自從對(duì)顏色開始研究至今對(duì)其描述的方式大致可分為兩種：顏色的顯色系統(tǒng)表示法（Color appearance system）和顏色的混色系統(tǒng)表示法（Color mixing system）。
顯色系統(tǒng)是建立在真實(shí)樣品基礎(chǔ)上，按直觀顏色視覺的心理感受，將顏色劃分為有系統(tǒng)、有規(guī)律的色序系統(tǒng)。其中，最為典型的顯色系統(tǒng)為美國(guó)的孟塞爾顏色體系、瑞典的自然顏色體系（NCS）、奧斯瓦爾德顏色空間等。這種主觀表色方法受主觀心理影響較大，而且不同的觀察者之間還存在不定的因素，因而無(wú)法準(zhǔn)確地運(yùn)用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中。
混色系統(tǒng)表色法根據(jù)色度學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)證明任何色彩都可以由色光三原色混合匹配的理論而建立，它是一種客觀物理量，可用于對(duì)顏色的標(biāo)定和測(cè)量。這種表色系統(tǒng)的發(fā)展相對(duì)前者較快，因?yàn)椴徽撛谟∷⑿袠I(yè)還是紡織染料和涂料工業(yè)中對(duì)顏色的復(fù)制和標(biāo)定是客觀的，只要其三刺激值確定，那么對(duì)顏色的復(fù)制就可規(guī)范化，且不受時(shí)間和地域的影響。國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）自1931年來(lái)推出CIE1931 標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)以來(lái)，世界各國(guó)的顏色工作者對(duì)混色系統(tǒng)顏色空間及色差公式的研究孜孜不倦，至今已得到較為滿意的成果。下面就這兩種對(duì)顏色的標(biāo)定方式做詳細(xì)的介紹。
顏色顯色系統(tǒng)表示法的類型：
1.孟塞爾顏色系統(tǒng)
孟塞爾所創(chuàng)建的孟塞爾顏色系統(tǒng)（Munsell color system）是用顏色立體模型表示表面色的一種方法。它用一個(gè)三維空間的類似球體模型把各種表面色的3種基本特性即色相、明度、彩度全部表示出來(lái)。在立體模型中的每一部位各代表一個(gè)特定的顏色，并給予一定的標(biāo)號(hào)。這是從心理學(xué)的角度根據(jù)顏色的視覺特點(diǎn)所制定的顏色分類和標(biāo)定系統(tǒng)。目前國(guó)際上廣泛采用孟塞爾顏色系統(tǒng)作為分類和標(biāo)定表面色的方法。它包括顏色圖冊(cè)、顏色立體模型和顏色表示說(shuō)明書三部分。對(duì)某一具體的顏色標(biāo)定用符號(hào)HV/C來(lái)表示，其中H表示孟塞爾色相；V表示孟塞爾明度；C表示孟塞爾彩度。如10G6/8表示它的色相是綠和藍(lán)綠的中間色，明度為6，彩度為8。對(duì)中性色由于其彩度為零，用符號(hào)NV/表示。
2.瑞典自然色系（NCS）
瑞典物理學(xué)家約翰森提出的NCS色系以白、黑、黃、紅、藍(lán)和綠6個(gè)心理原色為基色，且后4個(gè)原色為單色調(diào)色，其它顏色如綠調(diào)的黃色、藍(lán)調(diào)的紅色等，均可看做是兩個(gè)單色調(diào)色以各種比例混合的結(jié)果。它與其它顏色體系不同的是它不需要測(cè)色儀器，也不必經(jīng)過(guò)色樣比較。它對(duì)顏色的確定是基于顏色知覺的一種絕對(duì)度量。自然色系對(duì)某種顏色的標(biāo)定方式為首先確定其色調(diào)，然后按其含黑色S的相對(duì)分量、彩色C的相對(duì)分量及色調(diào)的依次順序標(biāo)定出顏色。如一顏色經(jīng)目測(cè)判定后其處于G和Y之間，且其色調(diào)為20%的G和80%的Y，可稱其為帶有20%綠的黃，標(biāo)記為Y20G。然后再目測(cè)判別出其含彩量C為70%、非彩量W為20%，便可算出其含黑量為10%（100-70-20=10），故對(duì)此顏色總的標(biāo)定為1070Y20G。
3.奧斯瓦爾德顏色空間
奧斯瓦爾德于1921年創(chuàng)立奧斯瓦爾德顏色空間。此顏色體系的基本色相為黃、橙、紅、紫、藍(lán)、藍(lán)綠、綠色、黃綠色8色，每個(gè)基本色相又分為3個(gè)等級(jí)組成，24 個(gè)分割的色相環(huán)。它包括顏色立體模型、顏色圖冊(cè)和說(shuō)明書三部分。奧斯瓦爾德的全部色塊都是由純色和適量的白黑混合而成，其關(guān)系為：白量W+黑量B+純色量C=100。
奧斯瓦爾德消色系統(tǒng)的明度分為8個(gè)梯級(jí)，個(gè)梯級(jí)間有6個(gè)等級(jí)的灰色。這些消色色調(diào)所包含的白和黑也是根據(jù)光的等比級(jí)數(shù)增減時(shí)，明度是以眼睛可以感覺到的等級(jí)差級(jí)數(shù)增減決定的。
顏色混色系統(tǒng)表示法的類型：
1.CIE1931顏色空間
國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）對(duì)混色空間的標(biāo)定是從1931年開始的。CIE綜合萊特和吉爾德兩項(xiàng)視覺實(shí)驗(yàn)結(jié)果（把兩人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果取平均值）而得到CIE1931-RGB真實(shí)三原色表色系統(tǒng)。圖形為偏馬蹄形，如下圖所示。
1931CIE-RGB系統(tǒng)的r、g、b 光譜三刺激值是從實(shí)驗(yàn)得出的，本可以用于色度學(xué)計(jì)算標(biāo)定顏色。但標(biāo)定光譜色的原色出現(xiàn)負(fù)值，計(jì)算起來(lái)不方便，且更不易理解。1931CIE-XYZ色度圖的建立消除了這一矛盾。它是在1931CIE-RGB系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，改用三個(gè)假想的原色（X）、（Y）、（Z）建立起來(lái)的坐標(biāo)。（X）表示紅原色、（Y）表示綠原色、（Z）表示藍(lán)原色。如上圖所示。它是在2°視場(chǎng)下得到的。在大面積視場(chǎng)觀察條件下（大于4°），由于桿體細(xì)胞的參與以及中央窩黃色素的影響，使得飽和度降低，顏色視場(chǎng)出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象。CIE1964是為適應(yīng)10°大視場(chǎng)出現(xiàn)的，簡(jiǎn)稱“CIE1964補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)觀察者”。
2.CIE1960均勻顏色空間
CIE在1931 年作出決定時(shí)，沒有考慮到上述顏色分辨率的問題。出于對(duì)工業(yè)上確定產(chǎn)品所存在的色差和用儀器鑒定色差的迫切需要，必須創(chuàng)建一種新的色度圖或顏色空間，且這種新的顏色空間必須“均勻化”，即在此空間中的距離與視覺上的色彩感覺差別成正比；另外，新的顏色空間的三坐標(biāo)一定要由原來(lái)的X、Y、Z 三刺激值換算得出。
麥克亞當(dāng)（D.L.MacAdam）在CIE1931色度圖上不同位置選了25個(gè)顏色點(diǎn)，如上圖所示。實(shí)際上，在CIE色度圖上，每一個(gè)點(diǎn)都代表某一確定的顏色，這個(gè)顏色的位置由一定數(shù)量的紅綠藍(lán)三原色的相加混合確定。但對(duì)視覺來(lái)說(shuō)，當(dāng)這種顏色的坐標(biāo)位置變化很小時(shí)，人眼仍認(rèn)為它是原來(lái)的顏色，而感覺不出它的變化。因而，每一個(gè)顏色在色度圖上雖占一個(gè)點(diǎn)的位置，但對(duì)視覺來(lái)說(shuō)，它實(shí)際上是一個(gè)范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)的變化在視覺上是等效的。從上圖可見，在色度圖的不同地方，顏色的寬容量不同，如藍(lán)區(qū)寬容量最小，綠區(qū)最大。即在色度圖藍(lán)區(qū)同樣的空間內(nèi)，人眼能看見更多的各種藍(lán)色，而在綠區(qū)則較少。圖中人眼對(duì)藍(lán)色恰可辨別的最小距離對(duì)綠色恰可辨別的最大距離之比達(dá)到1：20。可見，1931CIE-XYZ不是理想的色度圖，在視覺上是非均勻的。為克服CIE1931色度圖的上述缺點(diǎn)，就必須創(chuàng)立一種新的色度圖，此圖上的每一顏色的寬容量最好都近似圓形，大小一致。
1960年CIE根據(jù)麥克亞當(dāng)?shù)墓ぷ髦贫薈IE1960均勻色度標(biāo)尺圖（CIE1960Uniform Chromaticity-Scale Diagram），簡(jiǎn)稱CIE1960 UCS。在這個(gè)圖上，每一個(gè)顏色的寬容量都近似圓形、大小一致，且把CIE1931色調(diào)圖中寬容度橢圓最大長(zhǎng)軸與最小短軸之比從 20：1降至2：1。1960勻色空間用u、v分別表示縱橫坐標(biāo)。
3.CIE1964均勻顏色空間
CIE1960UCS圖解決了CIE1931色度圖的不均勻性，顯示了它的優(yōu)越性。但它沒有明度坐標(biāo)，在給出u、v時(shí)須單獨(dú)注明Y值，這在計(jì)算顏色差異時(shí)很不方便。在實(shí)際應(yīng)用中，許多顏色問題都涉及到物體的亮度因數(shù)Y。所以，把CIE1960UCS圖的兩維空間擴(kuò)充到包括亮度因數(shù)在內(nèi)的三維均勻空間又成了急需解決的問題。1964年CIE規(guī)定了“均勻顏色空間”的標(biāo)定方法，在均勻顏色空間中，色差的計(jì)算可不限于具有相等亮度因數(shù)的顏色。CIE1964均勻顏色空間用明度指數(shù)W*、色度指數(shù)U*、V*坐標(biāo)系統(tǒng)來(lái)表示。
4.CIE1976均勻顏色空間
為了進(jìn)一步統(tǒng)一評(píng)價(jià)顏色差別的方法，CIE在1976年又推薦了CIE1976L*a*b*和CIE1976L*U*V*勻色空間及色差公式。兩者都是反映物體色在人眼知覺上均勻的空間一客觀兩物體的色差大小和人眼視覺感受到的大小相同，即為所謂的均勻顏色空間。CIE1976L*a*b*的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)顏色的色差大于視覺的識(shí)別閾限（恰可察覺）而又小于孟塞爾系統(tǒng)中相鄰兩級(jí)的色差值時(shí)，能較好地反映物體色的心理感受效果。CIE1976L*U*V*實(shí)際上由CIE1931和CIE1964勻色空間改進(jìn)而來(lái)，使其與代表視覺等間隔的孟塞爾系統(tǒng)靠攏，并將V坐標(biāo)增加50%而改善U、V色度圖的均勻性。CIE1976L*U*V*和CIE1976L*a*b*色空間都有較好的均勻性，兩者都較廣泛地運(yùn)用于工業(yè)中。由于CIE1976L*U*V*系統(tǒng)中，U*V*色度圖仍保留了馬蹄形的光譜軌跡，較適合于對(duì)光源色、彩色電視等工業(yè)部門做研究工具；CIE1976L*a*b*主要用于印刷、染料、顏料及油墨等表面顏色工業(yè)部門。